Đo đường kính của một quả bóng với Arduino


13

Tôi đang cố gắng thiết kế một thiết bị cầm tay cho phép đo trọng lượng và kích thước của một quả (cam / táo).
Đối với trọng lượng tôi có thể sử dụng một tế bào tải, nhưng không chắc chắn làm thế nào để đo đường kính.

Những gì tôi đang nghĩ hiện tại là một hình nón. Màu cam càng lớn thì càng xa từ phần cuối của hình nón. Những gì tôi có thể đo được là khoảng cách từ điểm cuối của hình nón đến màu cam hoặc bằng cách đo khoảng cách từ điểm cuối của hình nón đến nơi màu cam chạm vào tường.

Đối với người đầu tiên tôi có thể sử dụng một số loại thanh điện trở mà cam sẽ đẩy ra và sau đó đo điện trở.
Đối với cái thứ hai tôi có thể sử dụng một cảm biến thanh cảm ứng.

Bất kỳ ý tưởng nào loại yếu tố tôi có thể sử dụng cho một trong hai giải pháp?
Ai đó có thể nghĩ ra một cách tốt hơn để đo đường kính của một quả cam khi đang di chuyển với arduino không?

trái cam

Một chút nền tảng: chất lượng cam trong các cửa hàng địa phương của tôi không tốt lắm - bạn nhận được rất nhiều quả khô. Ý tưởng là cam càng nặng có cùng đường kính thì càng tốt (nó chứa nhiều nước trái cây). Tôi muốn xây dựng một loại cân treo mà bạn cầm trên tay và đặt một quả cam vào đó - nó sẽ cảm nhận được đường kính của một quả cam và trọng lượng của nó và hiển thị "độ mọng nước" của quả cam. Bằng cách này tôi có thể lọc ra những cái xấu.


Bạn thực sự quan tâm đến cam của bạn! Cảm biến siêu âm như sparkfun.com/products/13959 có phù hợp không? +/- 3 mm sẽ làm gì?
Paul Uszak

3
+1 cho quá trình tiền xử lý đo lường cơ học 3D thông minh đến 1D thông minh
Neil_UK

1
Tôi đã làm việc trên một thiết bị để kích thước trái cây bằng phương pháp chính xác này khoảng 15-20 năm trước. Đã sử dụng một cảm biến khoảng cách siêu âm hướng lên phía dưới của hình nón (thực tế chỉ cần 3 thanh để tạo thành 'hình nón'). Gợi ý nhỏ: nếu bạn chọn góc chính xác cho hình nón của mình, toán học để chuyển đổi khoảng cách thành đường kính trở nên gần như không đáng kể.
Brhans

Tôi ghét cam khô! Hãy sản xuất hàng loạt trên quy mô toàn cầu. +1.
Dampmaskin

Tôi không biết điện trở điển hình của bề mặt màu cam, nhưng bạn có thể kiểm tra nó bằng đồng hồ vạn năng. Tôi gần như chắc chắn nó sẽ được phát hiện. Sau đó, bạn sẽ có thể đặt nửa vòng tròn kim loại đồng tâm lên bề mặt bên trong của hình nón và phát hiện nơi cam đóng mạch. Một op-amp có thể cần thiết nếu điện trở quá cao. Sau đó sử dụng bộ ghép kênh tương tự để quét qua các vòng tròn, chỉ sử dụng một đầu vào tương tự Arduino.
Volodymyr Smotesko

Câu trả lời:


2

Bạn cũng có thể xem xét đo đường kính bằng cách sử dụng bộ mã hóa tuyến tính, điều này sẽ thêm độ chính xác và độ chính xác với chi phí ... chi phí. Hoặc thậm chí bạn có thể thực hiện nó giống như các calip kỹ thuật số thực hiện - một cơ chế dựa trên sự thay đổi pha điện dung và đo lường khác nhau của tín hiệu PWM (có lẽ phức tạp hơn đáng giá).

Nhưng, tốt hơn hết, hãy sử dụng một nồi trượt, có điện trở và đơn giản để tích hợp. Thanh trượt tương đối rẻ và không nhất thiết phải yêu cầu bất kỳ thành phần bên ngoài nào - chỉ cần đọc mức điện áp thông qua bộ chia. Bạn chỉ cần chắc chắn để có được một quả dài hơn quả có đường kính lớn nhất mà bạn mong đợi gặp phải.

Mặt khác, các nhà sản xuất sản xuất calip và bộ mã hóa tuyến tính lựa chọn các phương pháp khác - điện dung, điện cảm, hiệu ứng Hall, từ điện trở, quang học, v.v. - để tăng độ chính xác (độ phân giải) và độ chính xác. Tôi hy vọng rằng ứng dụng của bạn không gọi cho độ chính xác như vậy, mặc dù.

Trong mọi trường hợp, bạn sẽ tránh sự cần thiết của một hình nón, điều này bổ sung một lượng lớn cho thiết bị cầm tay của bạn.


1

đó là một câu hỏi hay! Tôi đã có một ý tưởng, có thể giúp ích.

Bạn có thể sử dụng một cảm biến siêu âm, và đặt chúng ở phía trước một bảng, dựa trên mức độ bạn muốn nó lớn. Đo khoảng cách giữa bảng và cảm biến (serial.print và sau đó lấy 5-6 giá trị lấy một con số trung bình). Đặt một đối tượng ngay bây giờ và trừ số đọc này từ khoảng cách ban đầu (giữa bảng và cảm biến). Bạn đã có DIAMETER!

Hoặc nếu bạn không muốn có một tấm ván và muốn một thứ trông thật hấp dẫn, chỉ cần đo đường kính bằng cách đặt nó ở đó, bạn nên lấy 2 cảm biến, đặt chúng ở một khoảng cách mong muốn và lưu ý khoảng cách đó (đừng ' t sử dụng serial.print ở đây, sử dụng thước đo / thước / thước đo) bây giờ đặt một đối tượng ở giữa. Lấy cả hai bài đọc từ các cảm biến và thêm chúng lên. Trừ điều này từ tổng khoảng cách giữa các cảm biến. BẠN CÓ DIAMETER! (Với điều này, bạn cũng có thể điều chỉnh kích thước của toàn bộ thiết lập)

Hoặc phương pháp cuối cùng: lấy một thước cặp kỹ thuật số kỹ thuật số, và dán một bánh răng vào nó và kết nối nó với servo. đưa nó đến khoảng cách tối đa ban đầu và làm cho servo đi càng gần càng tốt. bây giờ google một phương pháp để lấy giá trị từ mạch bên trong calipers, và sử dụng nó làm đầu vào và hiển thị nó. BẠN CÓ SỰ KHÁC BIỆT! (Tôi biết cái cuối cùng là cứt)

Hãy cho tôi biết nếu nó làm việc cho bạn! Chúc may mắn!

:)


Thật không may, tôi chỉ có thể đánh dấu một câu trả lời, nhưng ý tưởng của bạn về việc sử dụng 2 khoảng cách để có được đường kính là tuyệt vời! Cảm ơn!
Leonti

0

Tôi sẽ sử dụng một công cụ tìm khoảng cách IR với hình nón của bạn, chẳng hạn như Sharp GP2Y0A41SK0F có đầu ra analog và hoạt động với nguồn cung cấp 5v nên khá dễ dàng để giao tiếp. Nó rất tốt trong việc đo khoảng cách gần (nhưng cần phải cao hơn 4cm). Nó cũng nhanh, nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, công suất thấp, đáng tin cậy và không có bộ phận chuyển động.

Lưu ý bên lề: một hình nón là cồng kềnh, có lẽ sẽ dễ mang theo hơn khi chỉ sử dụng hình chữ V được làm từ 2 thanh - mặc dù sau đó cân sẽ rất khó khăn.


-3

Này đây là một câu hỏi hay. Hoàn toàn vô dụng trong thế giới thực nhưng tốt đẹp cho một học sinh vượt qua.

Vấn đề với đề xuất của bạn là đo trọng lượng của hàm lượng nước ép chỉ dựa trên chu vi cho phép dung sai +/- quá lớn để chứng minh hiệu quả. Có bao nhiêu quả cam bạn đã thấy tròn hoàn hảo?

Phương pháp đơn giản nhất và có thể chính xác nhất sẽ là dịch chuyển nước với đầu dò mức. Bao gồm phòng chống nổi và dính toàn bộ vào một tế bào tải. Tính di động có thể là một gánh nặng trong xã hội ngày nay tuy nhiên có thể đạt được.

Rõ ràng là không có ứng dụng thực tế nào cho một thiết bị như vậy, ý tôi là nếu bạn không thể nói một quả cam tốt từ một quả xấu bằng cách sử dụng các giác quan của hầu hết các cơ thể gồ ghề, bạn không nên ăn cam.


1
Phương pháp đơn giản nhất cho một thiết bị cầm tay sẽ là sử dụng dịch chuyển nước? Tôi khá chắc chắn rằng đó không phải là đơn giản nhất, bất kể ứng dụng chính xác. Anh ta không cần trọng lực cụ thể đến bốn cấp độ chính xác - chỉ cần một phương pháp hỗ trợ để có được một ý tưởng sơ bộ. Có bao nhiêu quả cam bạn đã thấy không đủ gần hình cầu để phương pháp của mình chứng minh đủ chính xác? Ông thậm chí còn nói rằng ông đã chế tạo một thiết bị tương tự từ nhiều năm trước. Sau đó, bạn tiến hành chỉ trích dự án của OP sau khi anh ấy đặc biệt trích dẫn một nhu cầu trong thế giới thực đã xúc tác cho nó. Chỉ là ... wow.
tjbtech

1
Chào mừng đến với Stackechange Rick. Vui lòng loại bỏ các rắc rối làm cho đoạn văn ở đầu một kết thúc. Hai đoạn còn lại đủ mang tính xây dựng, mặc dù bạn có thể thêm một số ý tưởng làm thế nào để thực sự đo lượng nước.
thử-bắt-cuối cùng
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.